一种滚丝轮的分区使用方法与流程

本发明涉及外螺纹加工技术领域，特别是涉及一种滚丝轮的分区使用方法。

背景技术：

为了提升外螺纹的螺纹强度及耐疲劳载荷特性，在加工中需要保持金属流线的连续性，并使螺纹牙底呈圆弧状过渡，减小应力集中，采用滚丝轮的滚压加工的方法就广泛应用于外螺纹的加工中。生产加工中，滚丝轮大径跳动直接关系到产品螺纹大径波动范围及一致性，在航空领域对于产品螺纹大径一致性有着严格要求，且大径波动范围要求较小。另外，在外螺纹滚压成型时，滚丝轮会随着加工产品数量增加会产生因疲劳等因素的损坏，本专利方法可相对提升单幅滚丝轮使用寿命。

在滚丝加工中滚丝轮的载荷曲线见图1所示。其中1区为单次滚压循环过程，2区为滚压成型过程，3区为校型滚压过程，4区为滚丝轮退出和进给过程。整个滚压过程依照滚丝轮360°进行循环使用。

在现有使用技术条件下，滚丝轮本身存在的大径跳动，直接传递至产品螺纹大径，造成产品批次内螺纹大径跳动超差及一致性较差。而且，当滚丝轮表面牙型出现一点损坏，为防止损坏点对零件螺纹牙型造成影响，滚丝轮即报废，不能再使用，滚丝轮使用成本较高。

另外，为保证整批紧固件螺纹滚压加工时螺纹外径的一致性，需要滚丝轮本身外径圆周向跳动极高，对滚丝轮加工需采用特殊方式加工，滚丝轮成本极高。

因此，发明人创造性的提供了一种滚丝轮的分区使用方法。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种滚丝轮的分区使用方法，通过将滚丝轮分区，降低了滚丝轮大径跳动对产品螺纹大径的影响，提升了产品的质量，能够充分合理的有效使用滚丝轮，提升了单幅滚丝轮使用寿命。

本发明的实施例提出了一种滚丝轮的分区使用方法，该方法包括：

将滚丝轮分区，根据实际承载区域，将所述滚丝轮的圆周分为依次从第一滚压加工区域到第s滚压加工区域的多个滚压加工区域；

循环滚压加工，控制所述滚丝轮采用第一滚压加工区域，对紧固件的待加工表面进行滚压加工，当采用的所述第一滚压加工区域损坏时，采用所述滚丝轮上的第二滚压加工区域继续进行滚压加工，如此循环，直到所述滚丝轮上最后一个第s滚压加工区域损坏，所述滚丝轮报废且不再使用。

进一步地，每个所述滚压加工区域均包括滚压成型区、校型滚压区以及滚丝轮退出区和进给区。

进一步地，所述将滚丝轮分区的方法还包括，基于外螺纹的直径参数、滚丝轮的外径和滚压运行参数，计算获得所述滚丝轮的圆周上每个所述滚压加工区域的角度及所述滚压加工区域的数量。

进一步地，从所述第一滚压加工区域到所述第n滚压加工区域，每个所述滚压加工区域的单区角度均相同。

进一步地，所述滚压加工区域的角度计算公式为，a＝360°×[(d2-d3)/v+1]×d3/d，式中，a为单区角度，d2为螺纹中径，d3为螺纹小径，d为滚丝轮外径，v为驱动滚丝轮的滚丝机主轴进给速度。

进一步地，所述滚压加工区域的数量计算公式为，s＝d/{[(d2-d3)/v+1]×d3}，式中，s为所述滚压加工区域的分区数目。

进一步地，所述循环滚压加工方法还包括，采用数控机床控制所述滚丝轮进行滚压加工时的起始位置角度，即在所述数控机床上设置所述第一滚压加工区域的滚压加工起始位置角度为a，当所述第一滚压加工区域损坏后，通过所述数控机床控制所述第二滚压加工区域的滚压加工起始位置角度为a+a，以此类推，所述第s个滚压加工区域的滚压加工起始位置角度为a+(s-1)a。

进一步地，所述a的角度范围为1°～10°。

进一步地，每个所述滚压加工区域完成单次的滚压加工后，在紧固件进行上下料间隙，所述数控机床通过控制用于驱动滚丝轮的主轴继续正转或反转，使所述滚压加工区域回到相应的起始位置角度。

进一步地，在每个所述滚压加工区域的单次滚压加工过程中，实际承载区为所述滚压成型区和所述校型滚压区。

综上，本发明通过将滚丝轮按照外螺纹的加工参数进行分区的理念，基于合理严谨的计算，将滚丝轮划分为多个滚压加工区域进行分别循环使用，将滚丝轮圆周向尺寸跳动降低为使用单区跳动，降低了滚丝轮大径跳动对产品大径波动影响，提高了螺纹的加工质量。此外，每个滚压加工区域的单次滚压加工过程中，均能充分有效利用实际承载区，提升了整个滚丝轮的可加工螺纹数量，进一步提升了滚丝轮的使用寿命，从而降低了生产加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是外螺纹滚丝加工过程中滚丝轮的载荷曲线示意图。

图2是本发明实施例的一种滚丝轮的分区使用方法流程示意图。

图中：

1-单次滚压循环过程；2-滚压成型过程；3-校型滚压过程；4-滚丝轮退出和进给过程。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是外螺纹滚丝加工过程中滚丝轮的载荷-时间曲线示意图，如图1所示，1区为单次滚压循环过程，2区为滚压成型过程，3区为校型滚压过程，4区为滚丝轮退出和进给过程。整个滚压过程依照滚丝轮360°进行循环使用。本发明实施例立足与充分使用滚丝轮圆周的所有区域，将滚丝轮划分为多个区域进行滚丝加工使用，每个滚压加工区域均能充分循环使用，有效提高了滚丝轮的使用寿命。

图2是本发明实施例的一种滚丝轮的分区使用方法流程示意图。本发明的分区使用方法用于紧固件的外螺纹滚压加工，具体的使用方法包括以下步骤s110～步骤s120：

步骤s110为将滚丝轮分区，根据实际承载区域，将所述滚丝轮的圆周分为依次从第一滚压加工区域到第s滚压加工区域的多个滚压加工区域。

步骤s120为循环滚压加工，控制滚丝轮采用第一滚压加工区域，对紧固件的待加工表面进行滚压加工，当采用的第一滚压加工区域损坏时，采用滚丝轮上的第二滚压加工区域继续进行滚压加工，如此循环，直到滚丝轮上最后一个第s滚压加工区域损坏，此时，滚丝轮上的所有用于滚丝加工的滚压加工均已完全充分使用，滚丝轮报废且不再使用。

具体地，每个滚压加工区域均包括滚压成型区、校型滚压区以及滚丝轮退出区和进给区。滚压加工区域上的各个区域均对应于相应的加工过程。

其中，步骤s110的将滚丝轮分区方法还包括，基于外螺纹的直径参数、滚丝轮的外径和滚压运行参数等数据，计算获得该滚丝轮的圆周上每个滚压加工区域的角度及一个滚丝轮圆周范围内滚压加工区域的数量。并且，滚丝轮上从第一滚压加工区域到第n滚压加工区域，每个滚压加工区域的单区角度均相同。

具体地，滚压加工区域的角度计算公式为，a＝360°×[(d2-d3)/v+1]×d3/d，式中，a为单区角度，d2为螺纹中径，d3为螺纹小径，d为滚丝轮外径，v为驱动滚丝轮的滚丝机主轴进给速度。

滚压加工区域的数量计算公式为，s＝d/{[(d2-d3)/v+1]×d3}，式中，s为滚压加工区域的分区数目。

进一步地，步骤s120的循环滚压加工方法还包括，采用数控机床控制滚丝轮进行滚压加工时的起始位置角度，即在该数控机床上设置第一滚压加工区域的滚压加工起始位置角度为a，当第一滚压加工区域损坏后，通过数控机床控制第二滚压加工区域的滚压加工起始位置角度为a+a，以此类推，所述第s个滚压加工区域的滚压加工起始位置角度为a+(s-1)a。

作为一种可选实施例，a的角度范围为1°～10°。

作为其他可选实施例，每个滚压加工区域完成单次的滚压加工后，在紧固件进行上下料间隙，数控机床通过控制用于驱动滚丝轮的主轴继续正转或反转，使加工时所采用的滚压加工区域回到相应的起始位置角度。

需要说明的是，每个滚压加工区域的单次滚压加工过程中，实际承载区为滚压成型区和校型滚压区。该滚压成型区和校型滚压区分别对应用于相应的滚压成型过程和校型滚压过程。

以mj6×1-4h6h外螺纹的滚压加工时为例具体说明，mj6×1-4h6h外螺纹的各参数如下：

螺纹中径d2：5.30mm；

螺纹小径d3：4.70mm；

滚丝轮外径d：178mm；

滚丝机主轴进给速度v：0.12mm/rev；

根据本发明的分区方法，可将相应参数带入公式a＝360°×[(d2-d3)/v+1]×d3/d中，计算获得a＝57°，将参数带入公式s＝d/{[(d2-d3)/v+1]×d3}中，计算获得s＝6，即该滚丝轮可划分为6个滚压加工区域使用。然后采用本大明提出的将滚丝轮上的6个滚压加工区域依次分别按照本发明的使用方法循环使用，直到每个滚压加工区域均损坏报废，能够严格保证螺纹大径在标准要求范围内。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。